【正文】 物提高石油采收率的研究工作。2001～2004 年,在大港孔店油田北區(qū)塊應(yīng)用了營養(yǎng)物水驅(qū)生物技術(shù)。通過本源菌作用原油前后的紅外光譜結(jié)果分析,原油中芳烴結(jié)構(gòu)變化明顯。5) 試驗菌種能提高稠油采收率, 且混合菌比單一菌的增產(chǎn)率要高。實驗結(jié)論：1) 實驗所用的菌種的溫度范圍為40～ 60 ℃, 在70 ℃也能較好生長。室內(nèi)實驗?zāi)M：首先測試巖芯的特性參數(shù), 然后對原油飽和巖心用10% 的N aCl 溶液進行驅(qū)替, 直到?jīng)]有油驅(qū)出為止, 測量驅(qū)出原油的體積。然而由于地層條件常常限制微生物的生存, 因此, 在進入現(xiàn)場應(yīng)用之前, 必須充分研究油油的物理化學(xué)性質(zhì)對微生物的生存、繁殖和代謝活動的影響。模擬試驗表明, 4 種單一菌及混合菌種均能不同程度地提高稠油采收率。結(jié)果表明, 所優(yōu)選的4 種細(xì)菌在70 ℃都能較好生長。處于芽孢態(tài)菌體。 ②白色菌落, 培養(yǎng)基內(nèi)部呈圓點狀, 露于空氣中類似于霉菌, 有纖維狀菌絲體, 中間有隔膜微球菌, 二連球菌, 鏈球菌, 低倍鏡下呈短桿狀, 鏈桿狀。3) MOB的純化　采用液體10倍稀釋分離培養(yǎng)與固體10倍稀釋滾管分離相結(jié)合的方法進行分離,采用固體斜面純化分離培養(yǎng)物。下面研究油田地表土壤甲烷氧化菌的分離鑒定及活性測定。 而在非輕烴環(huán)境中生長的微生物在C2 ～C5 為碳源的培養(yǎng)基中需要一段適應(yīng)期, 生長緩慢。已知微生物首先通過甲烷加氧酶活化甲烷, 在有氧條件下生成甲醇, 進一步氧化可生成甲醛。它僅能利用C1 化合物, 而不能利用糖類或其他有機物, 具有高度的專一性。在地層壓力的驅(qū)動下, 油氣藏的輕烴氣體持續(xù)地向地表作垂直擴散和運移。因此研究新的微生物分離方法已成為微生物勘探技術(shù)推廣應(yīng)用的必然。向廷生,周俊初,袁志華, 利用地表甲烷氧化菌異?？碧教烊粴獠? 天然氣工業(yè),2005:25 (3) :41～43[摘要] 在地層壓力的驅(qū)動下, 油氣藏的輕烴氣體持續(xù)地向地表作垂直擴散和運移。稱20 g 置于120mL 的血清瓶中備用。野外測量采用衛(wèi)星定位儀定點,測網(wǎng)間距為500 500 m。甲醛可以被同化產(chǎn)生生物質(zhì)或被氧化成CO2 并產(chǎn)生能量。進行選擇性培養(yǎng)可以將甲烷氧化菌從其它細(xì)菌中分離出來。土壤中以輕烴氣體作為其唯一碳源和能源的專性微生物在油藏正上方的地表土壤中非常發(fā)育并形成微生物異常。通過對油田20 個測點土壤中甲烷氧化菌數(shù)量及相關(guān)井位的研究,結(jié)果表明甲烷氧化菌的數(shù)量可以作為指示天然氣藏分布的指標(biāo)。周玲革, 佘躍惠,馮慶賢, 激活地層本源微生物提高稠油采收率, 石油天然氣學(xué)報(江漢石油學(xué)院學(xué)報) ,2005,27(1):9395摘　要　用最大或然數(shù)(MPN) 微生物計數(shù)法測定油田深度為1. 0～1. 5 m 地表土壤樣品的甲烷氧化菌數(shù)量,結(jié)合氣相色譜法測定土壤中甲烷氧化菌消耗甲烷的速率,來分析供試地區(qū)甲烷氧化菌的異常,推斷地下天然氣藏的分布。第二階段, 甲烷產(chǎn)生菌在厭氧層被激活, 產(chǎn)生CH4 溶于原油后, 就會增加原油的流動性, 進而提高石油采收率。 第二階段, 在缺氧區(qū)域甲烷產(chǎn)生菌被激活。向廷生，何正國，佘躍惠等，微生物提高原油采收率的機理研究，石油勘探與開發(fā)，1998,25（4）：53－57[摘要] 以地層微生物地化活動的活化作用為基礎(chǔ)的提高石油采收率生物技術(shù), 在大港孔店油田做了先導(dǎo)性試驗(2001～2004 年) 。代謝產(chǎn)物有有機酸、氣體和酮、醚類物質(zhì)。本文采用從油田水中分離出的菌種,以青海七個泉油田原油為研究對象,進行了較詳細(xì)的室內(nèi)實驗研究,目的是弄清所篩選出的微生物對七個泉油田原油的作用及效果,以尋求提高該油田原油采收率的新途徑。結(jié)論：1 ,原油受微生物作用后,族組分和分子結(jié)構(gòu)都發(fā)生變化。2 ,原油受微生物作用后物性變化較大,粘度、凝點、蠟含量均降低。微生物的活化作用是通過注水井循環(huán)導(dǎo)入充氣水和補充含N , P 的礦物鹽而獲得的。本源MEOR 先導(dǎo)性試驗表明, 地層水中的微生物指標(biāo)與生產(chǎn)井的產(chǎn)量有關(guān), 通過試驗多采出16000 余噸原油。在詳細(xì)調(diào)查大港油田孔二北斷塊本源微生物區(qū)系組成基礎(chǔ)上, 于2001 年4 月開展激活本源微生物提高原油采收率先導(dǎo)試驗, 在每年4～9月間循環(huán)注入含氮、磷源的充氣水。甲烷氧化菌的數(shù)量與其活性具有正相關(guān)性,但不具有明顯的規(guī)律特征。試驗油田東部及東南部為有利氣勘探區(qū)。通過檢測烴氧化菌的數(shù)量和活性,可以判斷地表微生物異常,從而指示地下油氣藏的分布〔2〕。Hanson 等綜述了甲基營養(yǎng)菌的生態(tài)及其在甲烷物質(zhì)循環(huán)中的作用〔3〕。天然氣中98 %以上是甲烷氣,甲烷易于往地表擴散,甲烷氧化菌的異?？梢灾甘镜叵碌V藏的分布。采集的土壤樣品要保證不受污染,確保所采樣品是從所要求的深度采樣,采樣層必須為氧化帶。2. 甲烷氧化菌培養(yǎng)基組成　　甲烷氧化菌培養(yǎng)基: KH2 PO4 1. 0 g ,Na2 HPO42. 9 g ,MgSO4 土壤中以輕烴氣體作為其唯一碳源和能源的專性微生物在油藏正上方的地表土壤中非常發(fā)育并形成微生物異常。, 探討了不同的甲烷氧化菌分離方法。土壤中以輕烴氣體作為其唯一碳源和能源的專性微生物在油藏正上方的地表土壤中非常發(fā)育并形成微生物異常。進行選擇性培養(yǎng)可以將甲烷氧化菌(MOB) 從其他細(xì)菌中分離出來。甲醛可以被同化產(chǎn)生生物質(zhì)或被氧化成CO2 并產(chǎn)生能量。利用這一差別可以檢測土壤中輕烴的豐度。1　試驗方法1) 樣品采集　試驗所用土樣取自松滋油田, 采樣按無菌操作要求進行, 采樣深度分別為014m和115m。4) MOB活性測定　稱取20g土樣加入到干熱滅菌處理的血清瓶中, 蓋上軟塞并向其中注入5ml甲烷, 蓋上外蓋于30℃恒溫培養(yǎng)。1) 通過對土樣進行不同的選擇性培養(yǎng)及隨后的分離純化工作, 得到了兩株形態(tài)特異的甲烷氧化菌, 是否屬于新的種屬仍有待于進一步研究。4) 經(jīng)分離純化所獲得的另一株菌的單個菌落在顯微鏡下可觀察到不同形態(tài)的菌體, 有圓球狀, 二鏈球狀, 鏈球狀及菌絲體狀。 能生長的pH 值范圍為510～ 1110。微生物提高原油采收率, 是將選擇的微生物注入油層, 隨之它們在油藏內(nèi)生存、代謝、增殖和運移,這些將有助于進一步降低在二次采油方法開采后留在油藏中的殘余油。本實驗中所用油樣分別取自遼河海河稠油區(qū)塊、江漢王新斜3 井和南陽井樓稠油區(qū)塊。 然后向巖心中注入菌液, 注完后將巖心從夾持器中取出, 置于50 ℃生化箱中培養(yǎng)72 h。2) 實驗菌種可在礦化度為8%～ 12% 的范圍內(nèi)生長, 其中1 號菌在礦化度為14% 時也能生長。這些菌種對于遼河、江漢、南陽等油田的稠油開采有較好的應(yīng)用前景。綜合微生物學(xué)、油藏條件研究結(jié)果,通過激活地層烴氧化菌、發(fā)酵菌和產(chǎn)甲烷菌的本源微生物驅(qū)提高原油采收率技術(shù)在該區(qū)塊是可行的。根據(jù)油藏地質(zhì)和工程、開發(fā)狀況及生化參數(shù)分析結(jié)果,確定了注入混氣營養(yǎng)物激活本源微生物生長來提高采收率試驗方案。通過20 多年的深入研究,于80年代在俄羅斯4 個油田的26 個區(qū)塊進行礦場試驗,取得了增油55104 t 的明顯效果,積累了大量的室內(nèi)實驗和礦場試驗的經(jīng)驗,使該項技術(shù)成為一項成熟的提高采收率技術(shù)[1～4 ] 。我國大慶油田三次采油增產(chǎn)1 t 原油的額外成本約為200～300 元,由此可知本源微生物驅(qū)(MEOR) 在成本上的優(yōu)勢。對該油田先導(dǎo)試驗區(qū)地層流體的取樣分析認(rèn)為,試驗區(qū)具有很大的提高采收率潛力,可以采用生物技術(shù)提高原油采收率。(3) 由于生物技術(shù)的應(yīng)用, 孔店油田23 口生產(chǎn)井的4 口井( 1017 1008 1017 1094 1 井) 的產(chǎn)出液中原油產(chǎn)量增加, 含水量減少, 數(shù)口井(1015 1091032 , 1032 10163 、1017 1050 3 及其它井) 的原油產(chǎn)量趨于穩(wěn)定。20 世紀(jì)后期, 現(xiàn)代生物技術(shù)飛速發(fā)展, 越來越廣泛地滲透到科學(xué)和經(jīng)濟的各個領(lǐng)域, 推動著社會生產(chǎn)力的發(fā)展和人們生活質(zhì)量的提高。在中斷了30 多年之后, 我國的微生物勘探技術(shù)(MPOG) 研究又重新邁開了步伐, 以往的實踐為今后的發(fā)展打下了基礎(chǔ)。該技術(shù)具有明顯的多學(xué)科性質(zhì)或交叉學(xué)科性質(zhì)。它們的分離方法、功能和生長代謝特性有待于深入研究, 以便篩選用于提高該油田原油采收率的采油功能菌群。 多樣性111 　材料所用材料包括: 取自青海七個泉油田七324 油井井口油水樣。 古菌: F : 52TCC GGT TGA TCC TGC CRG23 。圖3 表1 參2 (袁志華摘)關(guān)鍵詞:油氣微生物勘探。袁志華,梅博文,佘躍惠,二連盆地馬尼特坳陷油氣微生物勘探,石油勘探與開發(fā),2002,29(6):6465摘　要: 在好氧及厭氧實驗條件下發(fā)現(xiàn), 烴氧化菌和硫酸鹽還原菌(SRB) 的混合菌可以直接消耗原油, 使原油的組分發(fā)生變化。沉積物中的有機質(zhì)可因生物、化學(xué)、熱等因素而發(fā)生變化。也就是說, 微生物降解烴類要分兩步進行。顯然, 有必要通過進一步的實驗來加以研究。另一種化學(xué)來源可能是原油中有機硫化物的裂解。從油田中分離出的硫酸鹽還原菌可利用石油脂肪酸、微生物和化學(xué)作用形成的氫或好氧烴菌產(chǎn)生的極性化合物作為電子給體, 在地層使硫酸鹽還原為硫化物。同時, 這也意味著, 如果硫酸鹽還原菌生長和繁殖所能依賴的溫度、鹽度和SO 24 含量等條件滿足的話, 在中—淺埋深的油氣藏中仍能發(fā)生烴類的降解作用。結(jié)果表明,這幾種微生物菌種均能適應(yīng)青海油田溫度及高礦化度地層環(huán)境,作用于原油后對原油中的長鏈飽和烴類物質(zhì)有較好的降解作用,能使其分子鏈變短,并產(chǎn)生有機酸或石油羧酸鹽類表面活性劑等低分子物質(zhì),使原油的粘度、凝點及蠟含量均出現(xiàn)明顯的下降,改善原油的流動性能,提高石油采收率。1. 2. 1 　原油降解試驗以青海油田7 個泉油田19 井原油為試驗油樣。1. 2. 3 　微生物驅(qū)油室內(nèi)模擬試驗在室內(nèi),用填砂管巖芯試驗儀進行了微生物采油模擬實驗。(2) 原油經(jīng)微生物作用后會產(chǎn)生有機酸或石油羧酸鹽類表面活性劑等低分子物質(zhì),降低油水界面張力,啟動剩余油的產(chǎn)出,提高石油采收率。自1926 年美國人Beckm an 提出細(xì)菌采油的想法以來K微生物提高原油采收率技術(shù)經(jīng)歷幾十年的研究和應(yīng)用已經(jīng)有了較大進展。繼70 年代大慶油田開展微生物吞吐礦場試驗之后，吉林油田、大港油田、大慶油田也相繼進行了試驗并取得了較好效果。通過以上幾個方面的研究和分析，可得出以下結(jié)論：，使飽和烴平均分子鏈長變短，降低原油粘度。以上幾點都是微生物增油的機理。主要有烴降解菌、發(fā)酵菌、硫酸鹽還原菌及產(chǎn)甲烷菌。不同類型的油藏構(gòu)成了復(fù)雜多樣的生態(tài)環(huán)境。在注水井及近井地帶存在一定范圍地有氧環(huán)境,沿注水井向油藏深部至采油井方向溶解氧含量降低。在微生物采油技術(shù)研究中,對選定區(qū)塊地層水中微生物群落進行分析,從外源微生物采油技術(shù)角度是為了考察注入的優(yōu)勢菌與地層本源菌的配伍情況,從本源微生物驅(qū)油技術(shù)角度,這是為了選擇性激活地層中有益的本源菌,抑制有害的本源菌。1 　油藏中的微生物生理群1. 1 　烴降解菌石油烴降解菌是指可以利用石油烴作為生長底物的菌群。石油烴降解菌大部分為好氧菌,即烴氧化菌。最適生長條件:pH ,6～8 ,溫度55～60 ℃,NaCl 濃度5～10gPL。這三種菌中度嗜鹽,最佳生長鹽濃度為10 %NaCl。其物理和生長發(fā)育特征獨特,可以利用蛋白胨和氨基酸,但不能發(fā)酵糖類。由于大多數(shù)油田具有高溫特征,分離到的嗜熱發(fā)酵菌比嗜溫發(fā)酵菌要多得多。如: Thermotoga elfii 、Thermotoga subterranean 和Thermotoga hypogea。在DNAPDNA 雜交研究基礎(chǔ)上,鑒定出菌株2 ( Thermococcus celer、T. littoralis) 屬于熱球菌屬(Thermococcus) ,在溫度85 ℃時生長。SRB 代謝產(chǎn)生H2S酸性氣體,不但可以提高地層壓力,還可以溶解碳酸鹽巖層,促進原油的釋放和增大地層的滲透率。1. 3. 1 　嗜溫硫酸鹽還原菌油田水中最常被分離出的SRB 屬于脫硫弧菌屬。從Apsheron 半島地層水中分離出耐鹽的脫硫微菌屬( Des2ulfomicrobium) , 耐鹽可達到8 %NaCl ,將乳酸不完全氧化為乙酸。Desulfotomaculum kuznetsovii 最初從地下熱礦泉水中分離到,隨后從巴黎盆地非水驅(qū)油田的井口樣品中分離到。生長溫度40 70 ℃,不完全氧化乳酸鹽和乙醇。D. infernum屬革蘭氏陰性菌,屬δ變形桿菌,可利用乙酸鹽、丁酸鹽、棕櫚酸鹽及乙醇,最佳生長溫度為60 ℃。在古生界,極端嗜熱微生物以古生球菌屬(Archaeoglobus)為代表。1. 4 　產(chǎn)甲烷菌(Methanogenic bacteria)產(chǎn)甲烷菌為嚴(yán)格厭氧菌。Borzenkov 等研究表明產(chǎn)甲烷菌隨鹽度增加而減少[17 ] 。該菌輕度嗜鹽,利用甲醇、甲胺和二甲基硫化物作底物。分離到的一株嗜乙酸產(chǎn)甲烷菌Methanosarcina mazei 47 可以利用乙酸鹽、甲醇和甲胺,但不能利用H2 + CO2 生長[19 ] 。在油田水中可能存在與氫營養(yǎng)產(chǎn)甲烷菌或硫酸鹽還原菌互養(yǎng)共生的乙酸鹽氧化菌。此外,還有絕大多數(shù)的未培養(yǎng)微生物。激活本源微生物提高原油采收率在現(xiàn)場應(yīng)用的一種方式是選擇性封堵(生物調(diào)剖) 。注入井,關(guān)井2 周后,經(jīng)檢測證實由于本源微生物的就地活動,有效滲透率下降了33 % ,形成了一個深部地層段塞。注入糖蜜質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4 %的營養(yǎng)物段塞的效果最佳,本源微生物繁殖快,獲得的采收率高。俄羅斯科學(xué)院微生物研究所Ivannnov M V , et al . [23 ] 將油藏微生物生態(tài)學(xué)的研究成果應(yīng)用到石油開采上,提出好氧微生物厭氧微生物交替降解石油的兩階段生物過程,并通過向油層通氣和加入營養(yǎng)物質(zhì)活化油層的微生物群,產(chǎn)生有利于驅(qū)油的物質(zhì),從而提高采收率。2. 2 　篩選優(yōu)勢菌種發(fā)酵注入地層提高采收率菌種篩選是外源微生物采油技術(shù)的關(guān)鍵。2) 代謝產(chǎn)物有利于提高原油采收率。除了從自然界中廣泛篩選采油微生物外,還可以通過生物工程、遺傳工程和基因工程來構(gòu)建基因工程菌。1995 年左右,美國NPC 微生物公司、派克微生物公司等生產(chǎn)的微生物產(chǎn)品